躍進(jìn)煤礦2.4 Mta新井設(shè)計(jì)沖擊礦壓規(guī)律及預(yù)防預(yù)測

1、中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 礦業(yè)工程學(xué)院 專 業(yè)： 采礦工程 設(shè)計(jì)題目： 躍進(jìn)煤礦2.4 Mt/a新井設(shè)計(jì) 專 題： 沖擊礦壓規(guī)律及預(yù)防預(yù)測 指導(dǎo)教師： 職 稱： 教 授 2012年6月 徐州中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院 礦業(yè)工程學(xué)院 專業(yè)年級 采礦工程2008級 學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期：2012年1月8日畢業(yè)設(shè)計(jì)日期：2012年3月12日 至 2012年6月8日畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 躍進(jìn)煤礦2.4 Mt/a新井設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 沖擊礦壓規(guī)律及預(yù)防預(yù)測畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：以實(shí)習(xí)礦井躍進(jìn)煤礦條件為基礎(chǔ)，完成躍進(jìn)煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：

2、礦井概況、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開拓、首采區(qū)設(shè)計(jì)、采煤方法、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井運(yùn)輸提升等。結(jié)合煤礦生產(chǎn)前沿及礦井設(shè)計(jì)情況，撰寫一篇關(guān)于沖擊礦壓規(guī)律及預(yù)防預(yù)測的專題論文。完成2010年國際巖石力學(xué)與采礦科學(xué)雜志上與采礦有關(guān)的科技論文翻譯一篇，題目為“Analytical models for rock bolts”，論文3087字符。院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分為躍進(jìn)煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)。躍進(jìn)礦井位于河南省義馬市境內(nèi)，交通便利。井田走向長約5.6km，傾斜寬約3.6km，總面積為20.2km2。主采煤層為2和3煤，煤

3、層傾角為913.2，平均總厚度為10.54m。井田地質(zhì)條件較為簡單。井田工業(yè)儲(chǔ)量為275.61Mt，可采儲(chǔ)量為175.13Mt。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2.4Mt/a。礦井服務(wù)年限為52.12a，水文地質(zhì)較簡單，礦井正常涌水量為145m3/h，最大涌水量為375m3/h。礦井為低瓦斯礦井。井田開拓方式為立井兩水平開拓。采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，采用無軌膠輪車進(jìn)行輔助運(yùn)輸。礦井通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)。礦井年工作日為330d，工作制度為“四六”制。一般部分共包括10章：1、礦區(qū)概述與地質(zhì)特征；2、井田境界和儲(chǔ)量；3、礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限；4、井田開拓；5、準(zhǔn)備方式采區(qū)巷道布置；6、采煤方法；

4、7、井下運(yùn)輸；8、礦井提升；9、礦井通風(fēng)與安全；10、設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。專題部分題目是沖擊礦壓規(guī)律及預(yù)防預(yù)測。翻譯部分是一篇關(guān)于錨桿的分析模型的論文，英文原文題目為：Analytical models for rock bolts。關(guān)鍵詞：立井；兩水平；采區(qū)；中央并列式通風(fēng)ABSTRACTThis design includes three parts： the general part，the special subject part and the translation part. The general part is a new design for Yuejin mine.

5、 Yuejin mine is located in Yima in Henan province. It is very convenient to get to the mine in terms of both highway and railway. The length of the coalfield is about 5.6km and the width is about 3.6km，and the total area is 20.2km2.The second and the third is the main coal seam，and its dip angle is

6、913.2 degree. The thickness of the mine is about 10.54m in all. The geologic structure of this coalfield is simple.The recoverable reserves of the coalfield are 275.61 Mt，and the minable reserves are 175.13 million tons. The designed productive capacity is 2.4 million tons percent year，and the servi

7、ce life of the mine is 52.12 years. The normal flow of the mine is 145m3 per hour and the max flow of the mine is 375 m3/h. And it is a low gas mine. The mine is a double level in shafts to develop. The central laneway uses Belt Conveyor to transit coal，and trackless rubber tire vehicles are used fo

8、r accessorial transportation in the roadway.The mine makes use of centralized ventilation method.The “four-six” working system is used in the Yuejin mine. It produces for 330 days a year. This design includes ten chapters： 1.An outline of the mine field geology； 2.Boundary and the reserves of mine；

9、3.The service life and working system of mine； 4.development engineering of coalfield； 5.The layout of panels； 6. The method used in coal mining； 7. Underground transportation of the mine； 8.The lifting of the mine； 9. The ventilation and the safety operation of the mine； 10.The basic economic and t

10、echnical norms of the designed mine.The topic of special subject parts is the regular pattern and the prevention and forecast of Shock pressure .Translation part is aboat Analytical models for rock bolts. Keywords： Shaft； Panel； Strip district； centralized juxtapose ventilation目錄一般設(shè)計(jì)部分1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征.1

11、1.1礦區(qū)概述.11.1.1位置與交通.11.1.2地形地貌及水系.11.1.3氣候與氣象.21.1.4地震強(qiáng)度.21.1.5水源及電源.21.2井田地質(zhì)特征.21.2.1地層.21.2.2構(gòu)造.51.2.3水文地質(zhì)特征.51.3煤層特征與煤質(zhì).71.3.1煤層特征.71.3.2煤質(zhì). .81.3.3煤層開采技術(shù)條件.122 井田境界與儲(chǔ)量.152.1井田境界.152.1.1井田境界劃分原則.152.1.2開采界限.152.1.3井田尺寸.152.2礦井儲(chǔ)量計(jì)算.152.2.1礦井地質(zhì)資源量.162.2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量.172.2.3礦井可采儲(chǔ)量. .173 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年

12、限.21-3.1礦井工作制度.213.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.214 井田開拓.234.1井田開拓的基本問題.234.1.1井筒形式、數(shù)目的確定. .234.1.2井筒位置的選擇. .244.1.3工業(yè)廣場的位置、形狀和面積的確定.254.1.4確定開采水平及劃分采帶區(qū).264.1.5主要開拓巷道.264.1.6確定礦井開拓延伸方案.274.1.7確定采區(qū)間的交替順序.274.1.8開拓方案比較.274.2礦井基本巷道.324.2.1井筒.324.2.2井底車場. .364.2.3主要開拓巷道.384.2.4巷道支護(hù).395 準(zhǔn)備方式采區(qū)巷道布置.425.1煤層地質(zhì)特征.425.1.1煤

13、層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況.425.1.2水文地質(zhì). 425.1.3地質(zhì)構(gòu)造. .425.1.4地表情況. 425.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng). 425.2.1采區(qū)位置及范圍.425.2.2采煤方法及工作面長度的確定.425.2.3確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式.435.2.4煤柱尺寸的確定.435.2.5采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式.435.2.6采區(qū)接替順序.435.2.7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng).435.2.8采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法.445.2.9采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率.445.3采區(qū)車場及主要硐室.455.3.1確定采區(qū)車場形式.455.3.2采區(qū)主要硐室布置.476 采煤方法.486.1采煤工藝方式.486

14、.1.1采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件.486.1.2確定采煤工藝方式.486.1.3回采工作面參數(shù).486.1.4回采工作面破煤、裝煤方式.496.1.5回采工作面支護(hù)方式.536.1.6端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式.546.1.7各工藝過程注意事項(xiàng).556.1.8回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè).566.2回采巷道布置.596.2.1回采巷道布置方式.596.2.2回采巷道參數(shù).597 井下運(yùn)輸.627.1概述.627.1.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù).627.1.2運(yùn)輸距離和貨載量.627.1.3礦井運(yùn)輸系統(tǒng).627.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇.637.2.1設(shè)備選型原則.637.2.2采區(qū)設(shè)備的選型. .647.3

15、大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇.677.3.1運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇.677.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇.688 礦井提升.708.1概述.708.2主副井提升.708.2.1主井提升.708.2.2副井提升. .749 礦井通風(fēng)及安全.769.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇.769.1.1礦井概況.769.1.2開拓方式. . .769.1.3變電所、充電硐室、火藥庫.769.1.4工作制、人數(shù). . .769.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定.769.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求.769.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇.779.2.3礦井通風(fēng)方法的選擇.779.2.4采區(qū)通風(fēng)方式的選擇.789.2.5工作面通風(fēng)方式.799.2.6回采工作

16、面進(jìn)回風(fēng)巷的布置.809.3礦井風(fēng)量計(jì)算. . .809.3.1采煤工作面所需風(fēng)量計(jì)算.809.3.2備用工作面風(fēng)量計(jì)算. .829.3.3掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量.829.3.4硐室需風(fēng)量計(jì)算.839.3.5其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算.849.3.6礦井總風(fēng)量計(jì)算.849.3.7確定采區(qū)及全礦的風(fēng)量分配并確定礦井所需總風(fēng)量.859.4礦井阻力計(jì)算. .869.4.1計(jì)算原則.869.4.2礦井最大阻力線路.879.4.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算.879.4.4礦井總風(fēng)阻等積孔計(jì)算.899.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備. .909.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī).909.5.2電動(dòng)機(jī)選型.939.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施. .949

17、.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施.949.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施.949.6.3防水措施. .9410 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).96參考文獻(xiàn).97專題設(shè)計(jì)部分0 摘要. .991 問題的提出. . .991.1國內(nèi)外沖擊礦壓現(xiàn)狀.992 沖擊礦壓現(xiàn)象、特征及分類. .1082.1現(xiàn)象及特征. . .1082.2分類. . . .1083 沖擊礦壓機(jī)理.1093.1強(qiáng)度理論. .1093.2剛度理論. .1103.3能量理論. .1103.4沖擊傾向性理論. .1103.5穩(wěn)定性理論. .1113.6目前研究現(xiàn)狀.1114 沖擊礦壓影響因素.1114.1開采深度. .1114.2煤巖的力學(xué)特征.

18、 .1124.3頂板巖層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn). .1134.4煤層厚度及其變化. .1134.5煤層分叉的影響. .1134.6斷層的影響. .1144.7褶曲的影響. .1144.8開采設(shè)計(jì)和開采順序. .1154.9上覆煤層工作面停采線的影響.1154.10上覆煤層殘采區(qū)的影響. .1164.11采空區(qū)的影響. .1164.12老巷的影響. .1164.13開采區(qū)域的影響.1175 沖擊礦壓的監(jiān)測. .1175.1煤層沖擊破壞的監(jiān)測機(jī)理. .1175.2沖擊礦壓分級預(yù)測技術(shù). .1186 沖擊礦壓危險(xiǎn)性的解除措施.1226.1煤層注水. .1226.2爆破卸壓. . .1236.3鉆孔卸壓. .12

19、36.4定向爆破裂縫法.1236.5卸壓巷卸壓. .1247 結(jié)論.124翻譯部分英文原文.126中文譯文.130致謝.13一般部分1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 位置與交通躍進(jìn)井田位于河南省義馬市東南部，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)1115301115652，北緯34405734432。井田邊界：東部自上而下為煤層沉缺邊界，以五盤區(qū)下山煤柱外推200m為界，西至F8斷層；淺部（北部）自西向東為小煤窯采空區(qū)、2煤露頭、3煤露頭，F(xiàn)3斷層上盤與3煤斷煤交線、3煤層露頭為界，深部（南部）自西向東內(nèi)躍進(jìn)礦與常村礦為邊界、F16斷層下盤與3煤斷煤交線，井田面積為20.16km2。礦區(qū)東距洛陽

20、60km，西距三門峽80km。北距隴海鐵路線義馬車站1km，有3.65km鐵路專用線與該站相連。北距310國道約5km，礦區(qū)經(jīng)310國道和義馬高速連接線可直達(dá)連霍高速公路，地理位置優(yōu)越，交通便利（圖1-1）。圖1-1 躍進(jìn)礦交通位置圖1.1.2 地形地貌及水系井田內(nèi)以中上侏羅系礫巖為構(gòu)架，地表多為第四系黃土所覆蓋。地面高程415580m，地形切割較強(qiáng)烈，屬豫西低山丘陵區(qū)。地形走向呈東西，分水嶺處于中南部，分水嶺以南，地形呈較緩的波狀起伏，最低標(biāo)高415m，相對高差2050m，發(fā)育有馬溝、馬連洼溝、坡頭南溝、任家溝、宋溝等沖溝，由西北向東南匯入洛河，這些溝谷縱坡長，溝身長。分水嶺以北地形相對復(fù)雜

21、，發(fā)育有香山廟溝、常村南溝、土橋溝、灣子溝、城村南溝、孫家溝等，大致呈南北向深切的V字形溝谷把地表徑流匯入南澗河。南澗河為本區(qū)主要河流，義馬以上流域面積約576km2，源于陜縣觀音堂、英豪山東麓，自西而東流經(jīng)井田西北邊緣中侏羅系露頭區(qū)，向東則漸離井田淺部邊界，據(jù)以往觀測，旱季流量僅2.26m3/S，1958年洪峰暴發(fā)流量可達(dá)1446.5m3/S，最高洪水位標(biāo)高（常村橋處）為+411.68m，系典型的山區(qū)河流。1.1.3 氣候與氣象本區(qū)為大陸性氣候，據(jù)澠池縣氣象站觀測資料：年平均氣溫12.3，月均氣溫25.3（7月）-2.2（l月），極端氣溫最高為41.6（1966年6月20日），最低-18.7

22、(1969年1月31日)。年均降雨量為612.3mm，最大為1070.8mm（2004年），最小為304.5mm（1997年），月最大為290.5mm（1957年7月）；日最大為131.8mm（1982年7月30日）；降雨量多集中于第三季度，可占全年的55%；年均蒸發(fā)量為1886.5mm，最大為2368.7mm（1966年），最小為1583.3mm（1985年）；年均絕對濕度為11.0毫巴，相對濕度為64。59月以東東南風(fēng)為主，10月至翌年4月則多西西北風(fēng)，年均風(fēng)速3.3m/s，最大21m/s（1994年）。凍結(jié)期分布于11月至次年3月，凍結(jié)天數(shù)31天（1958年）93天（1960年），最大凍

23、結(jié)深度34cm。1.1.4 地震烈度據(jù)洛陽地區(qū)地震辦公室提供，義馬礦區(qū)屬5級地震區(qū)，震中烈度67度。據(jù)記載：1847年澠池地震，5級，震中烈度6度；1920年9月、1930年兩次地震，中國科學(xué)院鑒定為6級；1964年9月、11月地震強(qiáng)度與前兩次大致相同。因此礦井有關(guān)建筑設(shè)施均應(yīng)考慮抗震性能。1.1.5 水源及電源本礦井供水水源以抽取滲入到井下的澗河水作為生活用水（非食用部分）及工業(yè)用水。生活用水（食用部分）由集團(tuán)公司水廠抽取洪陽深水井水，通過輸水管路送至躍進(jìn)煤礦俱樂部蓄水池，經(jīng)躍進(jìn)礦加壓送至高位水池，然后通過供水管路供職工家屬生活食用。躍進(jìn)煤礦供電電源均按煤礦安全規(guī)程要求采用雙回路分裂運(yùn)行供電

24、，供電線路由灣子35KV變電所引出四趟架空線路，其中、兩趟線路采用LGJ-240，長度1.9km；一趟回路線路采用LGJ-70，長度1.9 km；回路線路型號(hào)為LGJ-185長度為1.8 km。35KV變電所供躍進(jìn)煤礦主電力變壓器兩臺(tái)，其型號(hào)為SF1-12500/35/6.3，主變每臺(tái)容量12500kvA，二次輸出電壓6.3KV。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 地層井田地層由老到新如下：（1）三疊系上統(tǒng)延長群本區(qū)三疊系延長群的厚度達(dá)1700m以上，可劃分為油房莊、椿樹腰、譚莊等三個(gè)組。其中譚莊組含多層薄煤和煤線，據(jù)巖性可分為上下兩段。譚莊組（T3yt）下段本段厚290m左右，以灰黃、淺灰色細(xì)砂

25、巖，粉砂巖和泥巖為主，夾粉紅色厚巨厚層狀長石石英砂巖,下部夾煤線，局部夾中基性沉凝灰?guī)r。譚莊組（T3yt）上段以淺灰色中細(xì)粒（局部粗粒）長石石英砂巖和粉、細(xì)砂巖互層為主，夾灰綠和深灰色泥巖、粉砂巖。粗砂巖中具大型板狀和鍥形交錯(cuò)層理，粉、細(xì)砂巖中多具波狀層理，發(fā)育變形構(gòu)造和生物通道。含薄層狀和透鏡狀菱鐵礦結(jié)核。夾l20余層薄煤或煤線，一般小于0.50m，僅個(gè)別見煤點(diǎn)（501、805號(hào)孔）可達(dá)1m左右，與上覆地層呈微角度不整合接觸。（2）侏羅系（J）義馬礦區(qū)缺失侏羅系下統(tǒng)，主要含煤地層為中侏羅統(tǒng)下部之義馬組，呈東西向條帶分布于義馬向斜核部。在井田淺部有零星出露，厚0112.40m，一般98m，為一

26、套陸相碎屑含煤巖系、具西厚東薄，在14線東向南北邊緣漸趨尖滅之特點(diǎn)。中統(tǒng)義馬組（J21ym）為本區(qū)含煤地層，義馬組據(jù)巖性組合可劃分為四段：底礫巖段：因位于義馬組底部而通稱底礫巖，其巖性變化較大，有淺灰、淺灰綠、棕灰及雜色礫巖、含礫砂巖、含礫泥巖及各種過渡類型。礫石成分主要為石英巖、石英砂巖、分選差、次棱角狀或次圓狀、砂泥質(zhì)雜基含量高，常見基底式膠結(jié)，塊狀構(gòu)造（有時(shí)表現(xiàn)為正粒序）。厚046.40m，一般厚14m左右?；旧戏植既珔^(qū)，且有東厚西薄之特點(diǎn)。在12線東為3煤直接底板，以西則表現(xiàn)為多次正向半韻律旋回，頂部逐漸過渡為細(xì)粒沉積。是地層劃分對比的重要標(biāo)志層Jk2。下含煤段：為義馬組主要含煤巖段

27、，含主要可采煤層3煤及局部可采煤層2煤。下部（3煤底界至底礫巖）12線以東尖滅，自12線向西逐漸增厚。以灰至深灰色粉砂巖、泥巖為主，夾中、細(xì)粒石英砂巖及鮞狀菱鐵質(zhì)薄層，頂部多為炭質(zhì)泥巖。砂巖中可見板狀，槽狀交錯(cuò)層理，粉砂巖、泥巖中常見水平及微波狀層理。產(chǎn)鏡煤化植物碎片及根模。中上部（2煤與3煤分岔部分）厚065.44m，一般厚46.60m，分布于井田西北部，自分岔合并線向東尖滅，向西北逐漸增厚。以淺灰、灰色細(xì)粒石英砂巖為主、夾中粒石英砂巖、粉砂巖和泥巖。碎屑多為孔隙式泥質(zhì)膠結(jié)。發(fā)育緩波狀和楔形交錯(cuò)層理，局部見渾濁層理，泥巖及粉砂巖中常見水平層理。以向上變粗的粒度旋回為主。產(chǎn)豐富的枝脈蕨、錐葉蕨

28、及裸子類植物化石，較大型瓣鰓類化石，蟲管等。所述特征使之成為劃分2與3煤的重要標(biāo)志層（Js1）。泥巖段：本段全區(qū)分布，厚045.59m，一般19.13m，為二組煤直接頂板，大致以1201-1001號(hào)一線為界。巖性東西有別，西部為灰黑色泥巖，巖性致密，含瘤狀黃鐵礦結(jié)核，局部夾1-2層薄層泥灰?guī)r，鈣質(zhì)泥巖及菱鐵質(zhì)泥巖；東部為深灰或灰黑色粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖。本段底部常見一薄層淺灰色砂巖，其上為一薄煤或煤線，砂巖局部可加厚到28m左右（如1402號(hào)孔）本段發(fā)育水平層理，易剝離，剝離厚度0.010.1m不等。產(chǎn)植物莖葉印?；蛱炕槠~鱗及小型瓣鰓類化石。是煤層對比的主要標(biāo)志層（Jk1）。上含煤段：以淺

29、灰深灰色粉砂巖為主，次為泥巖、細(xì)砂巖，局部夾中砂巖，含黃鐵礦結(jié)核。細(xì)砂巖中發(fā)育波伏層理，局部見渾濁層理，水平層理和緩波狀層理則常見于粉砂巖和泥巖中。本段含薄煤兩層（1-1，l-2煤），稱為一組煤。1-2煤，位于底部，半亮型塊狀硬質(zhì)煤，含l3個(gè)分層、12線以西，上分層極少數(shù)點(diǎn)可達(dá)0.8m左右。常見一薄層的菱鐵質(zhì)泥巖壓煤，可作為對比的輔助標(biāo)志層。1-1煤位于中上部，亦含13個(gè)分層，半亮型塊狀硬質(zhì)煤，16勘探線西大多剝蝕、僅在168線間的少數(shù)點(diǎn)可采，但分布孤立。含較多的炭化植物碎屑、偶見瓣鰓類化石。本段厚027.11m，一般17.15 m，因上部剝蝕、并不反映原始沉積分布。中統(tǒng)馬凹組（J22）下部：

30、在16線以東為巨厚層礫巖夾灰綠、棕紅色砂巖、砂質(zhì)泥巖。以西則為砂巖，砂質(zhì)泥巖夾礫巖。上部：為棕紅、磚紅、灰綠或雜色砂巖，砂質(zhì)泥巖和礫巖互層，井田西部礫巖多為夾層。礫巖之礫石成分以石英砂巖、石英巖為主，次為火成巖，偶見石灰?guī)r；次棱角狀或次圓狀；礫徑2500mm；砂泥質(zhì)填隙，基底式和孔隙式膠結(jié)；塊狀構(gòu)造。砂泥質(zhì)沉積中局部可見緩波狀或平行層理。本組一般厚185m、在井田內(nèi)有自西北向東南漸薄之趨勢。與上覆地層呈平行不整合接觸。上統(tǒng)（J3）雜色巨厚層礫巖偶夾砂、泥巖透鏡體；礫石以石英砂巖、石英巖為主，含火成巖和石灰?guī)r；次棱角狀和次圓狀，礫徑2900mm不等；砂質(zhì)充填，孔隙式泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。本段厚363m

31、，與上覆地層不整合接觸。（3）下第三系（E）上部為淺土紅色細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，夾薄層礫巖；中部為砂礫巖夾砂質(zhì)泥巖；下部為肉紅色礫巖。礫巖之礫石成分以石英砂巖、石英巖為主，次為火成巖和石灰?guī)r等，礫徑一般10200mm，砂泥質(zhì)充填、孔隙式鈣質(zhì)膠結(jié)。厚度小于813.95m。僅分布于井田之東南側(cè)，與上覆地層不整合接觸。（4）上第三系（N）上部為灰白、肉紅色泥灰?guī)r、隱品質(zhì)結(jié)構(gòu)，常含次棱角狀石英巖礫石，局部見同生角礫，具水平紋層，發(fā)育蜂窩狀溶洞，部分為紅土充填；下部為淺棕紅色礫巖、礫石成分以石英巖和石英砂巖為主，次為少量的基性火成巖、石灰?guī)r；次圓狀、礫徑2-200mm不等，孔隙式泥鈣質(zhì)膠結(jié)。厚050.8

32、0m，局部零星發(fā)育，與上覆地層不整合接觸。（5）第四系（Q）厚052.00m，土黃色、棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土、含多量砂姜，底部通常為粘土質(zhì)砂姜和礫石，沖溝和河床中為砂礫。1.2.2 構(gòu)造井田構(gòu)造不但有南強(qiáng)北弱，且有東強(qiáng)西弱之特點(diǎn)，12線西基本構(gòu)造形態(tài)為平緩之單斜，伴生較大的斷裂5條，在淺部及主斷裂兩側(cè)小斷裂較發(fā)育，且對礦井生產(chǎn)帶來較大的影響，構(gòu)造為中等。12線東基本構(gòu)造形態(tài)為一向斜，且次一級的波狀起伏明顯，較大的斷裂有7條，完全可以預(yù)見小斷裂較西部更為發(fā)育，煤層破碎嚴(yán)重，難以形成正規(guī)的回采工作面，構(gòu)造可謂較復(fù)雜。因井田重心在12線西，在構(gòu)造復(fù)雜程度上就全井田而言為中等。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造和煤層的分區(qū)性

33、，礦井地質(zhì)條件評定如下：、12線以西：有較大斷層5條，每平方公里約0.5條，小斷裂較發(fā)育，斷裂對采區(qū)的正常劃分有一定影響，煤層產(chǎn)狀變化??；3及2煤層厚度均比較穩(wěn)定；煤層頂板較平整，完整性好，節(jié)理不發(fā)育，底板局部有底鼓現(xiàn)象；煤層傾角912；未發(fā)現(xiàn)巖漿侵入、沖蝕砂窗、陷落柱等破壞因素。該區(qū)地質(zhì)條件可劃為II類，代號(hào)為II-IIa IId IIe。、12線以東：對開采有影響的較大斷層2條，每平方公里約1.4條，由于斷層的分割，難以布置正規(guī)采區(qū)；煤層產(chǎn)狀變化較大，傾角一般大于15； 3煤層厚度不穩(wěn)定；煤層頂?shù)装宓绕渌刭|(zhì)條件同西部。該區(qū)地質(zhì)條件可劃為III類，代號(hào)為III-IIIa IIId IIIe

34、。就全礦井而言，12線以西較穩(wěn)定的煤層儲(chǔ)量約占97，故應(yīng)劃為II類礦井，代號(hào)為II-IIa IId IIe。1.2.3 水文地質(zhì)條件（1）主要水文地質(zhì)條件含水層：第四系砂礫石孔隙潛水含水層巖性以砂礫、卵礫為主，根據(jù)其成因不同可分成兩類：一類是以沖洪積為主的河床、河漫灘相沉積，一般厚度3.1215.52m，沿南澗河兩岸呈帶狀分布。它直接暴露于南澗河河床及河漫灘中，與河水相勾通，底部直接不整合于侏羅系中統(tǒng)礫巖之上。據(jù)2306號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料：q=0.7291.420 L/sm，k=43.17969.277m/d，靜水位標(biāo)高+406.80m，水質(zhì)為HCO3-Ca型。另一類則以基巖風(fēng)化殘積、坡積為主的

35、沉積，分布于分水嶺兩側(cè)的丘陵地帶，底部不整合于侏羅系礫巖及第三系泥灰?guī)r之上，和基巖風(fēng)化帶構(gòu)成了統(tǒng)一的含水體，據(jù)井田內(nèi)民井觀測，水位年變幅為1.654.35m，水質(zhì)為HCO3SO4-CaNaMg型。第三系泥灰?guī)r、礫巖巖溶裂隙潛水承壓含水層厚050.80m，上部巖性為泥灰?guī)r，質(zhì)較純，蜂窩狀溶洞發(fā)育。下部多為鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖，該層主要分布于井田的東部（13線以東）。厚度呈由北向南逐漸增厚的趨勢。據(jù)千秋配風(fēng)井抽水試驗(yàn)資料：q=0.4509 L/sm，K=1.516m/d。另據(jù)鉆孔近似穩(wěn)定水位觀測，水位標(biāo)高+457.33+527.82m，富水性中等，水質(zhì)HCO3-CaMg型。侏羅系上統(tǒng)礫巖孔隙裂隙潛水承壓

36、含水層厚0414.80m，井田內(nèi)廣布，西厚東薄，巖性以砂泥質(zhì)膠結(jié)的粗礫巖，下部夾有05層的磚紅色粉砂巖、細(xì)砂巖薄層。據(jù)井田鄰區(qū)抽水試驗(yàn)資料：q=0.06260.178 L/srn，K=0.201.470m/d，水位標(biāo)高+472.34+498.65m，水質(zhì)為HCO3SO4-CaMg型，水溫15.5，富水性較弱。侏羅系中統(tǒng)礫巖孔隙一裂隙承壓含水層一般厚185m左右，以次圓狀圓狀石英巖，石英砂礫巖為主，礫徑大小不一，砂泥質(zhì)膠結(jié)，井田內(nèi)穩(wěn)定分布，據(jù)鄰區(qū)抽水試驗(yàn)資料；q=0.000070.0055 L/sm，K=0.0004050.0312m/d，水位標(biāo)高+416.50+526.96m，水溫12，富水性

37、弱，該層是礦井充水的主要含水層。3煤（分叉區(qū)）頂板砂巖裂隙承壓含水層厚031.85m，巖性為中粗粒砂巖，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，分布于17線以西，F(xiàn)3斷層以北的礦井西翼，厚度變化呈由北向南增厚的趨勢。據(jù)北露天井田2102號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料：q=0.000352 L/sm，K=0.000613m/d，靜水位高程+410.73m，富水性弱，對礦井充水無影響。侏羅系中統(tǒng)義馬組底礫巖孔隙裂隙承壓含水層厚057.94m，東厚西薄，礫石成分以次圓狀，淺灰色、灰白色石英巖和石英砂礫巖為主，礫徑大小不一，多以泥質(zhì)膠結(jié)，在井田南部逐漸相變?yōu)楹[泥巖，13線以東為3煤直接底板。（圖5-1）。據(jù)北露天井田2405號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料

38、：q=0.0068l L/srn，K=0.0382m/d，靜水位標(biāo)高+424.96m，水質(zhì)為HCO3-Ca型，井下在開拓過程中，揭露本層時(shí)，基本無水。隔水層：第四系松散層厚026.40m，井田內(nèi)廣布，巖性以黃土及棕紅色粘土為主，它阻隔了大氣降水對基巖的直接補(bǔ)給。侏羅系中統(tǒng)上部隔水層：厚091m，巖性以紫紅色粉砂巖、粘土巖、灰綠色中砂巖夾礫巖透鏡體，自然狀態(tài)下，隔絕了侏羅系上、中統(tǒng)礫巖含水層間的水力聯(lián)系。侏羅系中統(tǒng)二組煤頂板泥巖隔水層：厚045.59m，巖性為灰黑色泥巖、粉砂巖夾薄層砂巖，井田內(nèi)沉積穩(wěn)定，自然狀態(tài)下，本層隔絕了侏羅系中統(tǒng)礫巖水的下補(bǔ)，當(dāng)下覆煤層采空后，導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育則破壞了本層

39、的隔水性。3煤底板隔水層：厚039.83m，巖性以灰色泥巖為主，向下過渡為粉細(xì)砂巖。本層厚度變化大，西部較厚至12線變薄或尖滅。三疊系延長群隔水層：厚度大于409.20m，巖性以灰白、淺灰色中細(xì)粒長石、石英砂巖與粉細(xì)砂巖互層為主，夾泥巖和薄煤層，是煤系地層底部良好隔水層。斷層的導(dǎo)水性：井田內(nèi)主要發(fā)育三組斷層：一組近東西向F16、F16-1壓扭性斷層，井下尚未揭露，深勘探階段有23個(gè)鉆孔穿過，據(jù)觀察，斷層帶不明顯，結(jié)合鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測成果分析，該組斷層不具控水作用。其次為近東西向之F3、F18張性斷層。F3斷層井下已多處揭露，據(jù)觀察，斷層帶寬度為0.3m，帶內(nèi)有泥質(zhì)充填，在其上盤影響帶內(nèi)，派

40、生裂隙發(fā)育且成組產(chǎn)生，并有距F3斷層近密度大，距斷層遠(yuǎn)密度小之特點(diǎn)，裂隙寬度一般為l4cm，裂隙間互相貫通，其中充滿著侏羅系中統(tǒng)礫巖補(bǔ)給水，一旦受采動(dòng)影響，儲(chǔ)存于裂隙中的水會(huì)突然涌出，形成突水，由于儲(chǔ)水量有限，不久即可疏干。一三盤區(qū)西翼工作面的數(shù)次突水即為典型實(shí)例。另據(jù)鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測，位于F3斷層附近的1704、1803、2003號(hào)孔在鉆進(jìn)中均發(fā)生嚴(yán)重漏水現(xiàn)象，測得侏羅系中統(tǒng)礫巖水位標(biāo)高達(dá)+536.86m，經(jīng)分析，產(chǎn)生這一反?，F(xiàn)象的原因是由于F3斷層的作用，使侏羅系上中統(tǒng)礫巖水相勾通所致。F18斷層為井田東南邊界斷層，據(jù)鉆孔揭露，該斷層落差大，受其影響，使得侏羅系上中統(tǒng)礫巖含水層及煤系地

41、層直接與下第三系巨厚礫巖層相對接，下第三系礫巖水可能會(huì)在垂向及水平方向上經(jīng)斷層帶與侏羅系上中統(tǒng)礫巖水發(fā)生水力聯(lián)系，故F18斷層將是地下水活動(dòng)的通道。所以，F(xiàn)3、F18斷層大致可確定為導(dǎo)水、富水?dāng)鄬印Ａ硪唤M是北偏東F4、F5、F8及F8-1張扭性斷層，這組斷層井下已多處揭露均不透水，僅F8斷層下盤在西部采畢區(qū)有兩處突水，水量為5579m3/h。富水性差，不起控水作用。另外，在已采范圍內(nèi)，小斷層較發(fā)育，產(chǎn)生規(guī)律一般以NE向?yàn)橹?，近東西向次之，并伴隨主斷裂成等距分布。井下揭露時(shí)，都有不同程度的滲水現(xiàn)象，一般水量在5m3/h左右，延續(xù)時(shí)間不久即干涸?？傊瑪鄬釉诒揪飪?nèi)，不僅是地下水滲入井下的通道，同

42、時(shí)也是各含水層間水力聯(lián)系的途徑。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等。礦井主要的充水含水層為侏羅系中統(tǒng)礫巖層，它直接承受大氣降水的補(bǔ)給；第四系礫石層，第三系泥灰?guī)r、礫巖及侏羅系上統(tǒng)礫巖通過不整合面或通過斷層越流補(bǔ)給侏羅系中統(tǒng)礫巖層。但由于侏羅系中統(tǒng)礫巖充水空間不發(fā)育，補(bǔ)給范圍狹小，補(bǔ)給條件不良等因素所致，其富水性較弱，單位涌水量q20）而Al2O3含量相對偏低（17.49），所以煤灰熔融性ST一般小于1250，均屬低熔灰分。硫分各煤層全硫及各種硫含量見表1-5。表1-5 躍進(jìn)煤礦義馬組原煤、凈煤硫含量分析結(jié)果煤層名稱樣品類別原煤全硫及各種硫（）凈煤全硫及各種硫（）St.dSp.dSb.dSo.dSt.

43、dSp.dSb.dSo.d2煤芯樣0.892.161.61（3）1.16（1）0.05（1）0.58（1）0.79（2）生產(chǎn)煤層 樣0.494.492.23（16）2.27（10）0.13（10）0.54（10）0.69（15）3煤芯樣0.192.870.66（36）1.32（1）0.09（1）0.88（1）1.90（2）生產(chǎn)煤層 樣0.330.730.50（16）0.22（5）0.02（5）0.22（5）0.31（14）2煤層原煤全硫含量變化較大，特低硫一高硫煤均有，主要以中富硫煤為主。經(jīng)1.4比重液洗選，其凈煤全硫含量可降至1以下，降硫率為60%。3煤層原煤全硫含量大多在1以下，屬特低硫煤

44、，僅個(gè)別點(diǎn)由于黃鐵礦富集原煤全硫含量有所增高。各煤層原煤各種硫均以黃鐵礦硫?yàn)橹鳎既虻?0左右，次為有機(jī)硫，硫酸鹽硫含量很少。磷2煤層和3煤層原煤磷含量分別為0.13和0.05，分屬中磷煤和低磷煤。凈煤磷含量分別為0.04和0.05。（4）煤的發(fā)熱量據(jù)延深勘探煤芯樣測試結(jié)果，井田內(nèi)2煤層和3煤層原煤彈筒分析基發(fā)熱量分別為22.71MJ/kg和22.00MJ/kg。（5）煤的種類及工業(yè)用途1986年礦務(wù)局在躍進(jìn)礦采掘工作面采取煤層可采煤樣，送北京煤化所進(jìn)行測試，按現(xiàn)行“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)”（GB575-86），以精煤可燃基揮發(fā)分（900）、透光率、恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量以及最高內(nèi)在水分等分類指

45、標(biāo)確定躍進(jìn)井田內(nèi)煤層之煤種屬長焰煤類，其測試結(jié)果見表1-6。表1-6 躍進(jìn)礦煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果煤層名稱樣品類別分 析 項(xiàng) 目Vdaf900，%PM，%MHC，%恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量（MJ/kg）2煤煤層及可采煤樣38.8340.0739.37(3)525956(3)3煤煤層及可采煤樣40.7141.1640.90(3)485250(3)16.517.517.0(2)24.5224.8724.70(2)其工業(yè)用途為：一部分未作加工，直接出售；一部分通過選煤廠洗選后出售，主要用于火力發(fā)電，工業(yè)鍋爐等用煤，亦作民用燃料及氣化原料。1.3.3 煤層開采技術(shù)條件（1）煤層頂?shù)装迩闆r可采煤層頂板情況：躍進(jìn)煤礦主

46、采煤層為2、3煤，這兩層煤在17線以東地區(qū)合并成一層，統(tǒng)稱3煤。2煤（分叉區(qū)）和3煤（合并區(qū)）的直接頂板多為灰黑色泥巖，厚045.59m，其主要特點(diǎn)是致密、均一、性脆，具隱蔽水平層理，構(gòu)造裂隙不發(fā)育，屬一級頂板。2和3煤的偽頂多為薄層狀細(xì)砂巖，分層厚度0.040.07m，隨煤層采出同時(shí)脫落?？刹擅簩拥装迩闆r：2煤底板巖性分別為泥巖、砂巖及砂質(zhì)泥巖；3煤底板為砂巖、礫巖時(shí)，巖性多較堅(jiān)硬，3煤底板為泥巖、煤矸互疊層時(shí)，巖性遇水易膨脹。（2）瓦斯據(jù)礦井歷年瓦斯鑒定資料，躍進(jìn)礦以1977年最高，為6.8 m3/噸日，鄰近生產(chǎn)礦井常村礦以1983年東井瓦斯相對涌出量最高，為8.43m3/噸日；千秋礦以8

47、9年最高，為8.52 m3/噸日。各礦井從未發(fā)生過瓦斯突出和爆炸事故，均屬低瓦斯礦井。躍進(jìn)礦雖屬低瓦斯礦井，但亦不能忽視影響瓦斯涌出量大小的許多因素，主要有：隨著開采范圍的增大，開采深度的增加，瓦斯涌出量將有增大的趨勢；在封閉條件好的地段以及主要構(gòu)造帶附近瓦斯有可能富集；在厚煤層地段，瓦斯含量大，先采分層的瓦斯涌出量必將增大；另外，礦井瓦斯涌出量還隨著回采和掘進(jìn)速度的加快、產(chǎn)量的增加而增大。（3）煤塵據(jù)躍進(jìn)礦和鄰近生產(chǎn)礦井以及躍進(jìn)礦延深勘探鉆孔煤芯樣煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，2煤和3煤均有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，測試結(jié)果見下列各表（表1-7、1-8、1-9）。表1-7 各礦井煤塵爆炸試驗(yàn)結(jié)果表采樣地點(diǎn)煤層名

48、稱原煤工業(yè)分析爆炸性試驗(yàn)MadAdVdaf火焰長度巖粉量%mm%躍進(jìn)礦2煤12.8711.7541.4870062千秋礦2煤12.8313.2040.8055060躍進(jìn)礦2煤10.7610.5640.7260060躍進(jìn)礦3煤10.8618.8345.3750060根據(jù)以上煤塵爆炸試驗(yàn)結(jié)果，2煤、3煤都有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，在礦井生產(chǎn)過程中應(yīng)采取綜合防塵措施。表1-8 鉆孔煤塵芯樣煤塵爆炸試驗(yàn)結(jié)果表勘探區(qū)煤層名稱爆炸性試驗(yàn)火焰長度巖粉量爆炸結(jié)論mm%躍進(jìn)2煤225-46454有爆炸危險(xiǎn)躍進(jìn)3煤295-48556有爆炸危險(xiǎn)表1-9 義馬礦務(wù)局各生產(chǎn)礦井煤塵爆炸指數(shù)結(jié)果表（1986年）礦井名稱躍進(jìn)礦躍進(jìn)

49、礦千秋礦楊村礦煤塵爆炸指數(shù)（%）48.3349.5447.2951.83（4）煤的自然據(jù)測定結(jié)果，煤的自燃性等級均屬一級。據(jù)了解，生產(chǎn)礦井煤均自燃現(xiàn)象嚴(yán)重，煤的自然發(fā)火期15-30天。（5）地溫根據(jù)延深勘探所獲測溫資料，礦區(qū)的地溫梯度為1.742.0/100m，平均1.92/100m，屬地溫正常區(qū)，據(jù)此推算，在3煤層-50水平原始地溫在25左右， -350水平原始地溫大約在30左右，基本屬于無熱害礦區(qū)，井下測溫資料證實(shí)這一結(jié)論。但因可采煤層變質(zhì)程度低，揮發(fā)分高，當(dāng)井下初始揭露時(shí)，常因氧化自燃引起局部的高溫作業(yè)環(huán)境，一般經(jīng)注水處理后很快恢復(fù)正常。（6）首采面綜合柱狀圖本設(shè)計(jì)所選主采煤層2和3煤，

50、綜合柱狀圖如圖1-2所示。圖1-2 煤層綜合柱狀圖2 井田境界和儲(chǔ)量2.1 井田境界2.1.1 井田境界劃分的原則在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：1）井田的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；2）保證井田有合理尺寸；3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；4）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。2.1.2開采界限義馬礦區(qū)主要含煤地層為中侏羅統(tǒng)下部之義馬組，呈東西向條帶分布于義馬向斜部。義馬組共含煤二組四層，其中普遍可采者一層（3煤），局部可采者一層（2煤），不可采的兩層（1-2

51、、1-1煤），可采煤層平均總厚度10.54m。煤層較穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造中等，水文地質(zhì)條件較為簡單。現(xiàn)將可采煤層的一些主要特征評述如下。（1）2煤：煤層平均厚度4.51m，傾角約11.1。（2）3煤：煤層平均厚度6.03m，傾角約11.1。2煤為結(jié)構(gòu)較簡單的局部可采的中厚煤層，3煤為結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的基本全區(qū)可采的厚煤層,兩層煤間距10.13m。2.1.3井田尺寸井田的走向最大長度為6.8km，最小長度為4.4km，平均長度為5.6km。井田的傾斜方向的最大長度為4.5km，最小長度為2.7km，平均長度為3.6km。煤層的傾角最大為13.2，最小為9，平均為11.1。井田的水平面積約20.2km。2.2

52、 礦井儲(chǔ)量計(jì)算本礦井設(shè)計(jì)對2煤層和3進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，它的厚度分別為4.51m和6.03m。本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。塊段劃分如圖2-1所示。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，求得以下各儲(chǔ)量類型的值：圖2-1 塊段法劃分井田 2.2.1 礦井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算： （2-1） 式中 礦井地質(zhì)資源量，Mt； 煤層平均厚度，m； 煤層底面面積，m3； 煤容重，t/m3。將各參數(shù)代入（2-1）

53、式中可得表2-1，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為：=281.23（Mt）表2-1 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算煤層塊段傾角/塊段面積/km2煤厚/m容重/tm-3儲(chǔ)量/Mt總儲(chǔ)量/Mt2110.22.864.511.418.35281.23211.14.404.511.428.31312.111.414.511.473.68煤層塊段傾角/塊段面積/km2煤厚/m容重/tm-3儲(chǔ)量/Mt3110.22.866.031.424.53211.14.406.031.437.85312.111.416.031.498.512.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚

54、度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： （2-2）式中 Zg礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； 探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 推斷的資源量； 可信度系數(shù)，取0.70.9。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。118.12（Mt）59.06（Mt）50.62（Mt）25.31（Mt）22.50（Mt） 因此將各數(shù)代入式2-2得：Zg

55、=275.61（Mt）2.2.3 礦井可采儲(chǔ)量（1）安全煤柱留設(shè)原則1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地20m，村莊10m，其他15m。4）斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m。5）工業(yè)場地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說明中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表2-2。表2-2 工業(yè)場地占地面積指標(biāo)井 型（Mt/a）占地面積指標(biāo)（公頃/0.1Mt）2.4及以上1.01.21.81.20.450.91.50.090.3

56、1.8（2）礦井永久保護(hù)煤柱損失量1）井田邊界保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱取30m，則用公式3計(jì)算井田邊界保護(hù)煤柱損失。 （2-3）式中：井田邊界煤柱寬度，30m；井田邊界長度，19429m；煤層厚度，10.54m；煤層容重，1.40tm-3；井田邊界保護(hù)煤柱損失，萬t。代入數(shù)據(jù)得：860.1萬t2）斷層保護(hù)煤柱斷層煤柱可按下式計(jì)算： Z =LbMR 其中：L斷層的長度； B斷層煤柱的寬度； M煤柱的平均厚度，10.54m；R煤柱的平均容重，1.40t/m3；斷層長度為4765.5m、斷層煤柱留設(shè)30m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：Q3 4765.523010.541.4/cos11429.8萬t

57、3）大巷保護(hù)煤柱：大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為50m，則大巷保護(hù)煤柱損失量約為294萬t。4）井筒保護(hù)煤柱：主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)場地保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量不再單獨(dú)考慮。5）工業(yè)場地保護(hù)煤柱：工業(yè)場地面積由表2-4確定，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬噸/年，所以工業(yè)廣場的面積取30公頃，為500m600m的長方形。煤層的平均傾角為11.1，工業(yè)廣場的中心處在井田走向的中央，傾向的中央，其中心處埋藏深度為-200m，該處表土層厚度約為350m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按級保護(hù)留圍護(hù)帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)條件及沖

58、積層和基巖層移動(dòng)角見表2-3。表2-3 巖層移動(dòng)角廣場中心深度/m煤層傾角煤層厚度/m松散層厚度/m-20011.110.545041667063工業(yè)場地保護(hù)煤柱如圖2-2所示。圖2-2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱根據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸計(jì)算：保護(hù)煤柱的水平面積：S1=梯形面積=1/2(上寬下寬) 高/cos (2-4)(1278.60+1498.44)1258.361/2/cos11.11780567.71m2則工業(yè)廣場壓煤為：Q1= S1Mr1780567.7110.541.4=2627.41萬t（3） 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：Zk=(

59、ZgP)C （2-5）式中 Zk礦井可采儲(chǔ)量，萬t；P保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬t；C采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85；地方小煤礦不小于0.7。則礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為：Zk =(275.61-42.11)0.75=175.13Mt3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度按照煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，參考關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說明，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），凈提升時(shí)間為18小時(shí)。3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限(

60、1) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及國家需煤等因素確定。因?yàn)楸揪锩簝?chǔ)量豐富，主采煤層賦存條件簡單，井田內(nèi)部無較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬噸/年。（2）井型校核下面通過對設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對井型加以校核。1）礦井開采能力校核躍進(jìn)礦23煤層為厚煤層，煤層平均傾角為11.1，地質(zhì)構(gòu)造簡單，賦存穩(wěn)定，礦井瓦斯含量及涌水較小，考慮到礦井的儲(chǔ)量及開采條件布置一個(gè)綜采工作面開采就可以滿足礦井的設(shè)計(jì)能力。2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井